CC BY
15
Краткие сообщения
УДК 614.777:628.1 13
А. П. Дискаленко, О. Н. Гроник, Л. М. Прока, А. И. Потапов
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ •
ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДОЕМОВ
Молдавский НИИ гигиены и эпидемиологии, Кишинев
В условиях интенсивного развития народного хозяйства требуются комплексный подход к изучению санитарного режима поверхностных водоисточников, совершенствование существующих и изыскание новых методов кондиционирования питьевой воды из поверхностных источников централизованного водоснабжения.
В последние годы в области гигиены воды и санитарной охраны водоемов основные исследования были направлены на изучение условий формирования и сброса сточных вод, санитарного состояния водных объектов, качества питьевой воды и взаимосвязи его с состоянием здоровья населения. При этом мало внимания уделялось выявлению основных закономерностей динамики и чувствительности отдельных показателей, установлению характера зависимости между ними. Между тем эти данные смогли бы послужить исходным материалом для гигиенической оценки характера загрязнения водоемов и уточнения критериев оценки качества воды (Г. И. Сидоренко и соавт.; Т. А. Николаева и Г. Н. Красовский; Ю. Г. Та-лаева и соавт.).
Результаты многолетних систематических исследований состояния поверхностных водоисточников Молдавии — типичного в условиях нашей страны аграрно-про-мышленного района — позволяют высказать некоторые суждения о подходах к изучению и анализу материалов при выполнении аналогичных работ. Исследования проводили на реках, водохранилищах и ручьях (в том числе с непостоянным стоком, на которые не распространяется правило охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами). При комплексном подходе к изучению качества воды поверхностных водоемов наряду с проведением санитарно-химических, микробиологических и вирусологических исследований проб воды важно было учитывать количественные характеристики запасов водных ресурсов, а также результаты гидрологических наблюдений за стоком воды. Особое значение приобретают данные о норме стока и его обеспеченности в маловодные годы и «критические» периоды. Гигиеническая оценка водных ресурсов, в том числе поверхностных, может быть дана только при наличии материалов длительных систематических гидрохимических, санитарно-микробиологических (исследование санитарно-показательной и патогенной микрофлоры) и вирусологических исследований. При этом важен не только перечень определяемых показателен, но и число наблюдений. Зачастую при анализе материалов показатели санитарного режима водоемов исследователи отображают пределами колебаний и средними значениями, однако это не позволяет в достаточной мере представить санитарное состояние водоемов. Оперировать этими величинами в отдельности нужно с определенной осторожностью, так как за ними скрываются значительные превышения установленных нормативов качества воды. Не учитывается частота таких превышений. В своих исследованиях совместно с Ю. И. Висковатовым и Г. Г. Бевза мы одновременно определяли частоту соответствия и несоответствия показателей качества воды гигиеническим требованиям и для обеих этих категорий выводили средние значения и их ошибки.
Для определения тенденции изменения качества воды водоемов в каждом створе во времени и за все изучаемые
годы в пространстве, а также сверху вниз по течению рек использовали корреляционно-регрессионный анализ материалов. Кроме того, результаты наблюдений за качеством воды поверхностных водоемов выражали абсолютными и относительными показателями в виде матриц, наглядно отображающих изменения показателей санитарного режима во времени и пространстве.
Молдавская ССР располагает сравнительно небольшими водными ресурсами. Осуществление планов развития народного хозяйства республики требует значительного роста потребления воды, в первую очередь питьевого назначения. Все водные ресурсы республики относятся к бассейну Черного моря. Природные, экономические и демографические особенности республики обусловили' значительное влияние антропогенной деятельности на количественные и качественные характеристики запасов природных вод. В связи с этим особо важное значение для оп-тимизации условий развития народного хозяйства и улуч^ тр шения условий жизни населения имели правительственные постановления в области охраны природы, в том числе бассейна морей, в соответствии с которыми были выделены значительные средства на осуществление мероприятий по сохранению природных свойств поверхностных и подземных вод. В десятой пятилетке был зарегулирован сток реки Прут и ряда внутренних рек республики, построены очистные сооружения наиболее крупных объектов водо- А, отведения в поверхностные водоисточники, проведены реконструкция имеющихся сооружений и мероприятия по внедрению последовательного и повторного использования отработанных вод, замкнутых циклов водопотребле-ния народнохозяйственных объектов, уменьшению объема использования в сельском хозяйстве стойких во внешней среде пестицидных соединений и др. В настоящее время ведется строительство сооружений по переброске дунайской воды в бассейн Днестра и Прута.
^Осуществление перечисленных мероприятий в значительной мере способствовало снижению уровня загрязнения сточных воч, сбрасываемых в гидрографическую сеть. Изменился удельный вес отдельных выпусков сточных вод в общей структуре водоотведения. На современном этапе первое место заняли хозяйственно-бытовые, а также смешанные стоки, что обусловлено ростом городов и развитием канализации.
В условиях интенсивного развития промышленного животноводства важное значение для республики имеют охрана поверхностных водоисточников от загрязнения сточными водами, гигиеническая оценка существующих методов обезвреживания и утилизации стоков, разработка рекомендаций по их интенсификации. Проведенные нами комплексные исследования по изучению используемых на животноводческих комплексах систем очистки стоков показали, что ни одна из них не обеспечивает необходимой степени очистки. Оказалось, что единственным способом пред- • отвращения загрязнения поверхностных водоисточников указанными стоками является их использование в сельском хозяйстве. С учетом условий Молдавии разработаны гигиенические требования к почвенному методу утилизации стоков животноводческих комплексов. Обоснованы и предложены нормативы по составу стоков, используемых для орошения сельскохозяйственных угодий.
Пространственная характеристика качества воды рек
Показатель Створ
1-я 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й
Прут
Прозрачность 1 0,8 1.9 0,7 0.7 0,9
бпк5 1 1,0 0.7 0,8 1,3 1.1 1,6
ХПК I 1,0 0,9 0,9 0,8
Аммиак 1 1.8 0,5 0,5 0,8 0,3
Нитриты 1 0,6 0,8 0,6 0,8 0,8
Взвешенные вещества 1 1.1 0,8 2,3 4,0 0,9
Общая обсемененность 1 0,4 0,2 0,6 0,8 0,8
Коли-индекс 1 0,7 0,1 0,2 3,5 0,2
Днестр
Растворенный кислород 1 0,8 0,9 0,8 1.0 0,8
БПКб 1 0,8 0,5 1,0 0,8 1,0
ХПК 1 0,9 0,6 1,0 1,0 0,6
Аммиак 1 0,4 0,4 1.1 1.0 1,0
Общая обсемененность 1 1.7 1,5 1.3 1,7 1.2
Индекс аммоиификаторов 1 2,3 0,8 2.3 1,6 0,2
Примечание. ХПК — химическое потребление кислорода. За 1 принят средний показатель качества воды в верхнем пограничном ст воре рек, остальные даны по сравнению с 1.
Основные водные магистрали Молдавии — Днестр и Прут — транзитные водотоки. Качество воды этих водотоков в значительной мере определяется условиями их формирования на территории Украинской ССР. На протяжении последних лет в пределах республики имелись относительно постоянные характеристики санитарного режима Днестра и Прута. Стабилизировался солевой состав и некоторые показатели содержания химических соединений в речной воде, значительно снизились частота обнаружения и содержание пестицидов. В настоящее время концентрации ДДТ, ГХЦГ, севина и меди в речной воде на 2—3 порядка ниже предельно допустимых. Вместе с тем ряд показателей качества воды подвержен колебаниям в зависимости от временных и пространственных характеристик (фенолы, нефтепродукты, санитарно-показа-тельная микрофлора). По направлению к зарегулированным участкам рек качество воды по большинству из изучаемых показателей санитарного режима улучшается. В пределах Костештского водохранилища на Пруте установлено, что изменение содержания аммонийного азота по створам апроксимировалось уравнением У— 1—0,1 X (X — расстояние в км); БПК6 — К=5,5—0,4 X. Как видно, темпы снижения показателей достаточно высокие, что свидетельствует об интенсивном течении процессов самоочищения. Имеющиеся на отдельных участках рек места локального загрязнения не оказывают значительного влияния на санитарное состояние водотоков. Максимальные предельные значения ряда показателен качества воды установлены ниже крупных городских агломераций. Обращает на себя внимание, что на выходе из республики содержание органических соединений и количество санитарно-показательных микроорганизмов колеблются в пределах установленного на участке рек при входе их из пределов Украины, что указывает на высокую самоочищающую способность водотоков, несмотря на увеличение водоотведе-ния. Наше предположение подтверждается выявленными ^ закономерностями изменения индекса бактерий-аммони-фикаторов (см. таблицу).
Колебания абсолютных значений изучаемых показателей довольно больше: в 75% проб воды биохимическое потребление кислорода (ВПК) находилось в пределах 0,5— 4 мг/л, окисляемость составляла от 2 до 10 мг 0,/л.
Анализ материалов комплексного изучения поверхностных водоемов позволил установить направленность изменений, количественные соотношения и корреляционную
зависимость изучаемых характеристик в пределах одной группы показателей и межгрупповых. Так, микробиологические показатели качества воды по створам согласованно возрастали или снижались. Вместе с тем характер изменения и чувствительность их несколько различались. Общая микробная обсемененность, характеризующая количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных сапрофитных микроорганизмов в воде, нагружен-ность водоемов органическими веществами и интенсивность процессов самоочищения, в пределах республики изменялась сверху вниз по течению в пределах 1 порядка. Индекс бактерий "группы кишечной палочки (БГКП) обнаруживал размах крайних значений в пределах 3 порядков. Наиболее чувствительным показателем свежего фекального загрязнения явилась фекальная кишечная палочка (ФКП) — размах параметров достигал 2,7 логарифма. Для оценки санитарного состояния водоемов важное значение имеет выявление соотношения между БГКП и ФКП (разность логарифмов). Наименьшая разница обычно наблюдается в местах массивного выпуска сточных вод. Установлена прямая тесная связь между указанными показателями и высеваемостью сальмонелл. Частота их выделения наибольшая при высоких значениях санитарно-показательных микроорганизмов. При проведении вирусологических исследовании апробированы четыре метода, наиболее чувствительным из котоэых оказалась концентрация вирусных частиц из проб воды с помощью ионообменной смолы АВ-17, обработанной щелочью. Выделенные вирусы оказались неоднородными и относились к энтеровирусам группы ECHO и Коксаки. Выявлена прямая корреляционная зависимость между показателями выделения энтеровирусов и сальмонелл (/•= 0,5, Р>0,05), вирусов и индексов ФКП и БГКП ■(г=0,7 и 0,8 соответственно, Я<0,05), что определялось местами отбора проб и характером водоотведения.
При сопоставлении результатов санитарно-химических исследований с итогами микробиологических и вирусологических исследований выявлены согласованные изменения показателей окисляемости и количества ФКП, окис-ляемости и коли-индекса, ХПК и содержания бактерий-аммоннфикаторов; наиболее выраженные связи установлены в местах выпусков сточных вод. Значимая корреляционная зависимссть установлена между показателя»« окисляемости, БПК и частотой выделения энтеровирусов (/•=0,6 и 0,9 соответственно, Р<0,05).
Обращает на себя внимание, что тесные корреляционные зависимости между перечисленными показателями имелись при их высоких значениях в воде водоемов. Это дает возможность установить количественную зависимость между изучаемыми показателями. Отмечено, что вирусы кишечной группы обнаруживались при коли-индек-се более 10 000 и показателе ФКП более 100, сальмонеллы — при более 1000 и 100 соответственно. Если санитарно-показательных микроорганизмов было меньше, патогенная микрофлорч и вирусы не выделялись. Аналогичные данные получены Ю. Г. Талаевой и соавт.
Состояние поверхностных водоисточников определяет возможность использования их для хозяйственно-питьевого водоснабжения. В условиях интенсивной антропогенной деятельности обоснованно ставится задача углубления очистки стоков и питьевой воды, внесения изменений и дополнений в принципиальные схемы очистных сооружений, установления строгого контроля за их эксплуатацией. Очистка воды на водопроводных сооружениях с традиционной системой, основанной на коагуляции, отстаивании и фильтровании с последующим хлорированием позволяет существенно улучшить ее качество и привести основные ее характеристики в соответствие с гигиеническими требованиями. Однако в отдельные гидрологические фазы исходное качество поверхностных вод затрудняет их очистку на водопроводных сооружениях. Это относится в первую очередь к органолептическим характеристикам, а также к содержанию в воде фенолов, нефтепродуктов и др. Такое положение возникает обычно в осенне-зимний период в условиях низких температур и щелочности воды, когда уменьшается эффективность коагулирования.
В результате анализа данных изучения эффективности работы водопроводных сооружении в зависимости от исходного качества речной воды по гидрологическим периодам выявлена необходимость интенсификации кондиционирования питьевой воды из поверхностных источников в наименее благоприятных условиях путем использования комплекса глубоких методов очистки, включающих окисли-тельно-сорбционный с применением озона и активированного угля. Ведутся исследования по внедрению дзета-метрического контроля, позволяющего измерить необходимую дозу коагулянта в зависимости от величины заряда взвешенных частиц.
Таким образом, многолетние исследования позволили впервые дать комплексную санитарно-химическую, сани-тарно-микробиологическую и вирусологическую характеристику качества воды основных поверхностных водоемов республики — источников централизованного водоснабжения населения, а также малых рек, в том числе с непостоянным стоком. Подтверждена важность определения прямых показателей санитарного благополучия водоемов, установления основных закономерностей их изменения во
времени и пространстве, а также корреляционной и количественной зависимости между ними, измерения силы указанной связи. Предложен и апробирован комплекс мероприятий по интенсификации очистки сточных вод животноводческих комплексов и поверхностных вод на водопроводных сооружениях.
Литература. Висковатов Ю. И.. Бевза Г. Г. Гигиеническая оценка водных ресурсов аграрно-промыш-ленного района. Кишинев, 1978. Николаева Т. А., Красовский Н. Г.— В кн.: Сидоренко Г. И., Кореневская Е. И. Научные основы гигиены населенных мест. М., 1976, с. 89—120. Сидоренко Г. И., Багдасарьян Г. А., КоршЛ. Е. и др.—
Там же, с. 138—167. ТалаеваЮ.Г., Артемова Т. 3., Багдасарьян Г. А. и др.— В кн.: Всесоюзное совещание по гигиене окружающей среды и гигиене труда. 1-е. Материалы. М., 1977, ч. 1, с. 102—112.
Поступила 13.09.82
УДК 614.777:(в28.191:668.44S1-074
А. С. Саратиков,
Е. М. Трофимович, А. Б. Бурова, Ф. И. Меломед, Т. П. Новожеева
Т. А. Замощина,
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ СМОЛЫ ДРЕВЕСНО-ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД
Томский медицинский институт, Новосибирский институт гигиены
Смола древесная лиственных пород (СДЛП), получаемая при термическом разложении органических составных частей древесины, широко используется в качестве сырья для получения многих лесохимических продуктов (креозота, древесносмоляного пека, мягчителей для резинореге-нераторной промышленности и др.). Объем производства СДЛП в СССР составляет около 30 000 т в год. Продукт может поступать в сточные воды на различных стадиях переработки жижки (отстаивание от смолы и дальнейшая переработка в производстве уксусной кислоты) и промывке оборудования. Промышленные стоки существующих лесохимических заводов (Сявского, Ашинского и Молом-ского), достигающие 500—600 м3/сут, поступают в небольшие реки — притоки Волги и Урала. На СДЛП утвержден отраслевой стандарт ОСТ 81-55—78. Установлена ПДК для СДЛП в рыбохозяйственных водоемах ниже 2 мг/л, лимитирующий признак вредности — токсикологический.
СДЛП представляет собой вязкую темно-коричневую жидкость со следующими физико-химическими показателями: плотность при 240 °С (без воды) не более 25%, массовая доля масел, выкипающих до конца разгонки, не менее 38%; конечная температура разгонки 260—300 °С, массовая доля всплывающих масел не более 6%. Она содержит древесносмоляные масла (38—45%), пек (47—50%), воду (8—12%). При химическом анализе СДЛП, выполненном в Центральном научно-исследовательском и проектном институте лесохимической промышленности (г. Горький), * в древесносмоляных маслах обнаружены фенолы (45—55%), нейтральные вещества (25—30%), кислоты (10—15%), а в пеке — фенолокислоты (60—70%) и нейтральные вещества (30—40%).
При добавлении к водопроводной дехлорированной воде] СДЛП сообщает ей специфический ароматический запах, не придавая постороннего привкуса и не изменяя окраски. Интенсивность запаха возрастает с увеличением концентрации смолы в воде; пороговая концентрация при 20 "С—0,01 мг/л. При нагревании воды до 60 °С запах СДЛП уменьшается, по-видимому, вследствие перехода летучих углеводородов в воздух. При хлорировании воды, содержащей СДЛП, хлорфенольный запах интенсивностью 1 балл появляется при концентрации смолы 0,1 мг/л. Учи-
тывая, что хлорфенольный запах удается обнаружить в воде при концентрации фенола выше 0,005 мг/л (М. Н. Светлакова), количество одноатомных фенолов в СДЛП находится в пределах 5%.
СДЛП является веществом, стабильным в воде; в течение 3 сут содержание ее в воде, определяемое по концентрации фенола, остается неизменным. СДЛП в концентрациях 0,5 (пороговая) — 5 мг/л повышает БПКго "а 30—100%.
В опытах на белых мышах и крысах изучена острая токсичность СДЛП при оральном введении в организм животных в растворе подсолнечного масла. СДЛП обладает малой токсичностью: LD60 для белых мышей 6200 мг/кг, для белых крыс 10 150 мг/кг. Интоксикация характеризовалась снижением двигательной активности и возбудимости, мышечной релаксацией, саливацией, диареей. Сходная картина отравления наблюдалась при введении животным фенола (Н. И. Шарапов; П. Г. Костюк). Гибель наступала преимущественно в первые 3 сут. При вскрытии погибших животных обнаружено полнокровие внутренних органов, легкие алого цвета. Токсичность СДЛП обусловлена главным образом фенольной фракцией (LD50 для белых крыс 3300 мг/кг), основным токсичным компонентом которой является фенол. Целесообразно в местах сброса промышленных стоков наряду с определением содержания СДЛП оценивать уровень фенола как косвенный показатель загрязнения водоема смолой.
Подострый эксперимент был поставлен на белых крысах с целью изучения кумулятивных свойств СДЛП и выявления органов и систем, наиболее чувствительных к ее токсическому действию. Кумулятивность определяли по методу Lim и соавт. СДЛП обладает слабо выраженными кумулятивными свойствами: коэффициенты кумуляции (LD'VLD1) на уровнях LDln, LD60 и LDg« составляют 5,3, 6 и 6,6 соответственно. Токсикодинамику СДЛП в подостром эксперименте оценивали по изменению следующих показателей: массы тела, количества эритроцитов, лейкоцитов, ретикулоцитов, тромбоцитов, гемоглобина, лейкоцитарной формулы, пробы с БСФ, активности щелочной фосфатазы, содержания аланин- и аспарагин-трансаминазы в сыворотке крови, суточного диуреза,
